Micro: bit Magic Wand! (Ενδιάμεσο): 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

«Οποιαδήποτε αρκετά προηγμένη τεχνολογία δεν διακρίνεται από τη μαγεία». (Arthur C. Clarke). Διάολε ναι είναι! Τι περιμένουμε, ας χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία για να δημιουργήσουμε το δικό μας είδος μαγείας !!

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί δύο μικροελεγκτές: bit, έναν οικιακό ανεμιστήρα ψύξης και μερικά μικρά ηλεκτρονικά μέρη για να δημιουργήσουμε το δικό μας μαγικό ραβδί. Επέλεξα να χρησιμοποιήσω τη χειρονομία Wingardium Leviosa, αλλά σίγουρα μπορείτε να προσαρμόσετε αυτό το έργο για να κάνετε άλλα ξόρκια!

Λάβετε υπόψη ότι αυτό είναι ένα ενδιάμεσο έργο επειδή περιλαμβάνει υψηλή τάση και ρεύμα. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα πρωτόκολλα ασφαλείας και έχετε πάντα έναν άλλο ενήλικα κοντά.

Δυσκολία: Ενδιάμεσο

Χρόνος ανάγνωσης: 15 λεπτά

Χρόνος κατασκευής: ~ 1 ώρα

Κόστος: ~ 40 $

Προμήθειες

• Ραβδί!

  Μπορείτε να αγοράσετε προσαρμοσμένα ραβδιά ή να γίνετε δημιουργικοί και να φτιάξετε το δικό σας

• Φτερό (για πλωτό!)
• Γάντι (για απόκρυψη του μικροφώνου: ελεγκτής ράβδου bit)

• Ένας (1) ανεμιστήρας οικιακής ψύξης (4Α ή λιγότερο)

  Δεν τροποποιούμε τον ανεμιστήρα ψύξης, οπότε πιάστε έναν που έχετε στο σπίτι ή δανειστείτε έναν από έναν αγαπημένο άνθρωπο

• Ένα (1) καλώδιο επέκτασης

  Θα τροποποιήσουμε το καλώδιο επέκτασης, οπότε χρησιμοποιήστε ένα επιπλέον που δεν χρειάζεστε ή αγοράστε ένα φθηνό

• Δύο (2) micro: bits
• Δύο (2) micro: πακέτα μπαταριών bit και δύο (2) μπαταρίες AAA

  Εάν λάβετε το πακέτο micro: bit Go, έρχεται με μια μπαταρία και μπαταρίες:)

• Δύο (2) καλώδια microUSB

• Ένα (1) PCB

  Το δικό μου είναι 2cm x 8cm, οποιοδήποτε παρόμοιο ή μεγαλύτερο PCB θα λειτουργήσει (αλλά σίγουρα ΔΕΝ χρησιμοποιείτε ένα breadboard καθώς δεν μπορεί να χειριστεί το υψηλό ρεύμα)

• Ένα (1) ρελέ στερεάς κατάστασης (JZC-11F)

  Εκτιμημένο για είσοδο 5Vdc και 220/250 Vac και 5A έξοδο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό ρελέ εφόσον μπορεί να αλλάξει

• Ένα (1) τρανζίστορ NPN
• Μία (1) δίοδος
• Μία (1) αντίσταση 100 Ohm
• Τρία (3) κλιπ αλιγάτορα
• Τρία (3) καλώδια άλματος, 22 μετρητής
• Δύο (2) καλώδια βραχυκυκλωτήρων, μετρητής 14 (ελάχιστη βαθμολογία 5Α)
• Σωλήνας συρρίκνωσης θερμότητας (~ 4 "/20cm)

Βήμα 1: Μαγεία; Τι?! Πως??

Μία από τις αγαπημένες μου σκηνές από το πρώτο βιβλίο του Χάρι Πότερ ήταν όταν ο Ερμόιν κάνει ένα φτερό να επιπλέει με το ξόρκι Wingardium Leviosa. Αυτό το απλό ξόρκι αποτυπώνει την ουσία του γιατί αγαπάμε τη μαγεία: ότι κυριολεκτικά με το χτύπημα του καρπού μας και μερικές λέξεις επιλογής, μπορούμε να κάνουμε αμέσως εκπληκτικά (και εντυπωσιακά) πράγματα να συμβούν.

Αν και δεν έχουμε ακριβώς αυτό το είδος μαγείας, έχουμε τεχνολογία που μερικές φορές φαίνεται θαυματουργή. Αυτό λοιπόν μετράει! Για να μιμηθώ την αγαπημένη μου σκηνή, ήθελα να ανεβάσω ένα φτερό. Πώς μπορούμε να μετακινήσουμε τα φτερά από μακριά στην πραγματική ζωή; Με άνεμο !!

Μετά τη δημιουργία μιας αρχικής έκδοσης αυτού του έργου, δεν ήμουν 100% ικανοποιημένος. Wantedθελα να φτάσω την κατάσταση του οδηγού σε επίπεδο Ερμιόνης! Έτσι σχεδίασα μια δεύτερη έκδοση που μπορεί να αλλάξει ισχύ για έναν μεγάλο ανεμιστήρα οικιακής χρήσης.

Αυτή η έκδοση χρησιμοποιεί ρελέ στερεάς κατάστασης για εναλλαγή ισχύος AC με σκανδάλη DC. Μπορείτε να μιμηθείτε το σχέδιό μου ή, ακόμα καλύτερα, να δημιουργήσετε το δικό σας! Υπάρχουν ΤΟΝΟ παραλλαγές για αυτό το έργο που μπορείτε να κάνετε με αυτό το βασικό πλαίσιο, να βρείτε ένα ξόρκι που σας εμπνέει και να το ζωντανέψετε!

Αυτό το σεμινάριο θα σας δείξει πώς να κάνετε τα εξής:

1. Γράψτε έναν απλό κωδικό βασισμένο σε μπλοκ για έναν ελεγκτή ράβδου micro: bit

2. Δημιουργήστε ένα κύκλωμα για να αλλάξετε ισχύ για έναν ανεμιστήρα 12V, 4A hosuehold.

3. Γράψτε έναν απλό κωδικό βασισμένο σε μπλοκ για έναν μαγικό δέκτη που ενεργοποιείται με ένα ραδιοσήμα (γνωστό και ως bluetooth)

Βήμα 2: Κωδικοποιήστε το: Wand Controller

Ας ξεκινήσουμε με το μαγικό μας ραβδί! Χρησιμοποιούμε κωδικοποίηση βάσει μπλοκ μέσω του ιστότοπου Make Code, αλλά αν έχετε εμπειρία με κωδικοποίηση, μπορείτε επίσης να προγραμματίσετε το micro: bit χρησιμοποιώντας micropython ή C ++ στο αγαπημένο σας περιβάλλον κωδικοποίησης (π.χ. Idle, Visual Studio Code, κ.λπ.).

Βήμα 1: Στο μπλοκ On Start, ορίστε τον αριθμό της ομάδας ραδιοφώνου. Θα χρησιμοποιήσουμε τον ίδιο αριθμό για το μαγικό δέκτη micro: bit.

Βήμα 2: Αποφασίστε πώς θέλετε το ραβδί σας να ενεργοποιήσει δράση.

Το micro: bit διαθέτει επιταχυνσιόμετρο 3 αξόνων, θα το χρησιμοποιήσουμε για να ορίσουμε μια σκανδάλη χειρονομίας.

Γρήγορη λύση: Χρησιμοποιήστε το μπλοκ "on shake"!

Πιο σύνθετη λύση που βασίζεται σε χειρονομίες:

Εξερευνήστε πώς λειτουργεί το επιταχυνσιόμετρο εκτυπώνοντας στη σειριακή θύρα με τα μπλοκ "Σειριακή αξία εγγραφής" (στην ενότητα Για προχωρημένους). Ανοίξτε το Arduino IDE Serial Monitor για να παρατηρήσετε την έξοδο micro: bit καθώς κάνετε χειρονομίες. Χρησιμοποιήστε τις παρατηρήσεις σας για να ορίσετε κανόνες ενεργοποίησης. (Κωδικός Νο 2)

Το παράδειγμα στον Κώδικα Νο 2 είναι η προσπάθειά μου για μια χειρονομία Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (κάτω στην κατεύθυνση z και αριστερά στην κατεύθυνση x). Χρησιμοποιήστε ως έχει ή ως αφετηρία για τη δική σας αγαπημένη μαγική χειρονομία!

Χρήσιμες συμβουλές:

(1) Δεδομένου ότι οι μικροελεγκτές επεξεργάζονται τις πληροφορίες πολύ γρήγορα, το μπλοκ παύσης μας δίνει χρόνο να ολοκληρώσουμε το πρώτο μέρος της χειρονομίας πριν από το μικρο: bit ελέγχει το δεύτερο μέρος.

(2) Πρόσθεσα ετικέτες αξόνων στο micro: bit, ώστε να μπορώ πιο εύκολα να καταλάβω πώς να πάρω τη σωστή κίνηση για το ξόρκι Wingardium Leviosa - το προτείνω σίγουρα!

Βήμα 3: Χρησιμοποιήστε τη χειρονομία για να στείλετε έναν αριθμό ραδιοφώνου (ή συμβολοσειρά, απλά να είστε συνεπείς).

Τα μπλοκ "string send radio" και "radio radio number" βρίσκονται στο σετ μπλοκ "radio".

Βήμα 4: Κατεβάστε και αποθηκεύστε τον κώδικα στο micro: bit!

Βήμα 3: Κατασκευάστε το: Μαγικός δέκτης! (1/2)

Πιάστε το δεύτερο σας micro: bit, το PCB, το κολλητήρι σας και όλα τα ηλεκτρονικά μέρη!

Γρήγορη επισκόπηση: Χρησιμοποιούμε την τροφοδοσία micro: bit 3.3V για να ενεργοποιήσουμε την πλευρά DC του ρελέ. Το κύκλωμα ολοκληρώνεται όταν ο πείρος micro: bit P0 ενεργοποιήσει το τρανζίστορ NPN. Βήμα 1: Κολλήστε το ρελέ και το τρανζίστορ στην πλακέτα PCB.

Βήμα 2: Συγκολλήστε τη δίοδο στους ακροδέκτες ισχύος του ρελέ για να προστατέψετε το μικρό: bit από την τάση αδέσποτων όταν αλλάζουν τα πηνία ρελέ. Η αρνητική πλευρά της διόδου (γκρίζα γραμμή) θα πρέπει να συνδέεται με το ρελέ DC θετικής ισχύος στον πείρο.

Βήμα 3: Κολλήστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στην είσοδο θετικής ισχύος ρελέ DC. Συνδέστε ένα κλιπ αλιγάτορα μεταξύ αυτού του καλωδίου και του δίσκου εξόδου micro: bit 3.3V.

Βήμα 4: Κολλήστε ένα άλλο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα μεταξύ του πείρου τροφοδοσίας ρελέ DC (GND) και του πείρου συλλέκτη τρανζίστορ.

Βήμα 5: Κολλήστε το τρίτο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στον πείρο εκπομπής τρανζίστορ. Συνδέστε ένα κλιπ αλιγάτορα μεταξύ αυτού του σύρματος και του μαξιλαριού micro: bit GND.

Βήμα 6: Κολλήστε την αντίστασή σας στον πείρο της βάσης του τρανζίστορ. Συνδέστε ένα κλιπ αλιγάτορα μεταξύ του άλλου άκρου της αντίστασης και του μαξιλαριού micro: bit P0.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το: Μαγικός δέκτης! (2/2)

Βήμα 7: Αφαιρέστε μόνωση 1/2 (2 cm) από το σύρμα 14 μετρητών και στις δύο πλευρές. Συγκολλήστε το ένα σύρμα στον πείρο NO (κανονικά ανοιχτό) του ρελέ και το άλλο σύρμα στον πείρο COM του ρελέ (ή πηνίο 2).

Βήμα 8: Κόψτε το καλώδιο επέκτασης μόνο στη μία πλευρά και αφαιρέστε μόνωση ~ 1/2 (2cm) από την πλευρά του κομμένου σύρματος.

Βήμα 9: Πιάστε το σύρμα 14 μετρητών και σύρετε ένα κομμάτι σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας σε κάθε σύρμα.

Βήμα 10: Ευθυγραμμίστε το ένα άκρο του σύρματος 14 μετρητών με το ένα άκρο του καλωδίου προέκτασης και στη συνέχεια στρίψτε το μέταλλο μαζί. Ασφαλίστε τον σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας με τη φαβορί σας. πηγή θερμότητας (π.χ. αναπτήρας, πιστολάκι μαλλιών κ.λπ.). Επαναλάβετε για τα άλλα καλώδια και σωλήνα θερμοσυρρίκνωσης.

Σημείωση: Ο προσανατολισμός των καλωδίων AC δεν έχει σημασία.

Βήμα 5: Κωδικοποιήστε το: Μαγικός δέκτης

Timeρα να κωδικοποιήσουμε τον μαγικό μας δέκτη!

Βήμα 1: Ρυθμίστε την ομάδα ραδιοφώνου στον ίδιο αριθμό με τον ελεγκτή ράβδου. Βήμα 2: Τραβήξτε ένα μπλοκ "στο ραδιόφωνο που λαμβάνεται" και ορίστε το σε "λαμβανόμενο αριθμό" (ή "λάβει συμβολοσειρά" εάν το χρησιμοποιήσατε για το χειριστήριο ράβδων σας).

Βήμα 3: Σύρετε ένα μπλοκ επανάληψης στο μπλοκ "σε ραδιοφωνική λήψη" και αλλάξτε το για επανάληψη 2-4 φορές.

Βήμα 4: (Προαιρετικό αλλά συνιστάται) Εμφάνιση εικονιδίου στο micro: bit για να σας ενημερώσει εάν έλαβε τη συμβολοσειρά.

Αυτό είναι πολύ χρήσιμο αν/όταν κάνετε εντοπισμό σφαλμάτων.

Βήμα 5: Ενεργοποιήστε την ψηφιακή καρφίτσα 0! (γνωστή και ως "ψηφιακή καρφίτσα εγγραφής P0" έως 1)

Αυτό το μπλοκ βρίσκεται κάτω από το μπλοκ "Pins" στην καρτέλα Advanced.

Βήμα 6: Παύση για μερικά δευτερόλεπτα.

Επέλεξα 2 δευτερόλεπτα, μπορείτε να το διατηρήσετε ή να το προσαρμόσετε όπως θέλετε.

Βήμα 7: Απενεργοποιήστε την ψηφιακή καρφίτσα 0 ("ψηφιακή καρφίτσα εγγραφής P0" σε 0) και την οθόνη micro: bit.

Βήμα 8 (Προαιρετικό αλλά συνιστάται): Προσθέστε μια εφεδρική σκανδάλη χρησιμοποιώντας το κουμπί micro: bit A για σκοπούς δοκιμής και εντοπισμού σφαλμάτων:)

Βοϊλα! Κατεβάστε τον κωδικό στο Magical Receiver micro: bit και είμαστε έτοιμοι για το μαγικό στήριγμα!

Βήμα 6: Δοκιμή και εντοπισμός σφαλμάτων

Και τώρα, για το αγαπημένο μας μέρος: δοκιμή !!

Ενεργοποιήστε το micro: bits (μέσω μπαταρίας ή microUSB), συνδέστε το καλώδιο επέκτασης και συνδέστε τον ανεμιστήρα στο καλώδιο επέκτασης και, στη συνέχεια, μετακινήστε το χειριστήριο ράβδου για να ελέγξετε ότι ο μαγικός δέκτης ενεργοποιεί τον ανεμιστήρα.

Όταν τελειώσετε τις δοκιμές, επικαλύψτε τις μαγικές συνδέσεις του δέκτη με ζεστή κόλλα για να τις κρατήσετε στη θέση τους. Εάν θέλετε μια εξαιρετικά μόνιμη λύση, χρησιμοποιήστε εποξειδική (το αδιάβροχο είναι ένα ωραίο χαρακτηριστικό μπόνους). Συνιστάται να αποφεύγετε την κάλυψη του micro: bit σε κόλλα, ώστε να μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για μελλοντικά έργα.

Δεν λειτουργεί όπως αναμενόταν;

1. Η ισχύς είναι το πιο κοινό ζήτημα για τους κατασκευαστές όλων των επιπέδων εμπειρίας. Ελέγξτε ξανά ότι όλα τα πράγματα είναι συνδεδεμένα. Χρησιμοποιήστε τη γρήγορη σκανδάλη του ελεγκτή micro: bit για να ελέγξετε ότι ο δέκτης εμφανίζει το εικονίδιο "έλαβε μήνυμα".

2. Ο ανεμιστήρας δεν κινείται; Όταν αλλάξει το ρελέ, θα ακούσετε ένα ηχητικό κλικ. Χρησιμοποιήστε τη γρήγορη σκανδάλη του ελεγκτή micro: bit και ακούστε τον ήχο.

Παρατήρησα ότι η μπαταρία micro: bit 2xAAA ήταν ανεπαρκής για να ενεργοποιήσει το ρελέ. Κατέληξα απλά χρησιμοποιώντας το καλώδιο microUSB, αλλά μια μπαταρία 3xAAA θα πρέπει επίσης να κάνει το κόλπο.

3. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να ελέγξετε τη συνέχεια των αρμών συγκόλλησης και, εάν είναι απαραίτητο, την τάση στα πηνία DC του ρελέ.

Βήμα 7: Φτιάξτε το μαγικό σας στήριγμα

Τώρα που δοκιμάσατε και εξασκήσατε τις μαγικές σας τεχνολογικές ικανότητες, είστε έτοιμοι να δημιουργήσετε το μαγικό σας στήριγμα! Χρησιμοποιήστε γάντια για να αποκρύψετε τον ελεγκτή wand micro: bit + μπαταρία.

Για τον μαγικό δέκτη: Πού θέλετε να βάλετε το φτερό και πώς μπορείτε να κρύψετε τον ανεμιστήρα;

Για την επίδειξή μου, έκρυψα τον ανεμιστήρα από την κάμερα (σασχςς μην πεις !!), αλλά αν κάνεις τη μαγική σου παράσταση προσωπικά, μπορείς να φτιάξεις ένα περίβλημα για να κρύψεις τον ανεμιστήρα. Διαπίστωσα ότι το πλέγμα της οθόνης του παραθύρου λειτούργησε τέλεια για να βοηθήσει στην απόκρυψη των εξαρτημάτων, αφήνοντας παράλληλα τον αέρα να ρέει.

Θέλετε να κάνετε άλλα είδη μαγείας; Μπορείτε να δημιουργήσετε διαφορετικούς τύπους στηρίξεων! Αυτή η ίδια ρύθμιση θα λειτουργήσει για να ενεργοποιήσετε οποιαδήποτε συσκευή AC χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως ηχεία ή οθόνη! Απλά βεβαιωθείτε ότι η μέγιστη εκτόξευση ρεύματος είναι μικρότερη από 5Α.

Βήμα 8: Προχωρήστε και γίνετε μαγικοί

Χεκ ναι, επίπεδο οδηγού: ενδιάμεσο !! Εξασκηθείτε στη χειρονομία σας για να εντυπωσιάσετε πραγματικά όλους τους ανθρώπους. Και φυσικά, διδάξτε τους άλλους πώς να κάνουν αυτή την τεχνολογική μαγεία!

Αφήστε ένα σχόλιο εάν χρειάζεστε βοήθεια, έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή για να αναδείξετε τις δημιουργίες σας!

Καλή δημιουργία, φίλοι!